(57)【要約】【課題】  搬送装置中に設けても液晶基板の移送装置が簡単な機構で済み、しかも精度よく液晶基板を転向させることができると共に、安価に製作し得る転向装置を提供する。【解決手段】  上下の環状導電板１１，１２間に適数の圧電セラミックス素子１３を粗（一定の間隔）にサンドイッチ状に設け、上部導電板１１上に環状のステータ１４を固定し、その上部に環状のロータ１を配置して環状の超音波モータからなる液晶用基板転向装置Ａを構成し、その中心空間部に基板を搬送するローラコンベヤ４を配置し、前記上下導電板１１，１２に回転制御装置１６から、２種類の周波数可変の交流電圧Ｅ１（Ｖ・ｓｉｎωｔ），Ｅ２（Ｖ・ｃｏｓωｔ）を印加し、前記周波数を変化させることにより、共振周波数で転向装置Ａの回転を制御するように構成する。【選択図】  図４
2006245228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の環状導電板間に適数の圧電セラミックス素子を粗又は密にサンドイッチ状に設け、上部導電板上に環状のステータを固定し、その上部に環状のロータを配置した超音波モータからなる環状転向装置を構成し、その中心空間部に基板を搬送するコンベヤを配置したことを特徴とする露光装置の液晶用基板転向装置。
【請求項２】
ステータの上部を櫛歯状としたことを特徴とする請求項１記載の露光装置の液晶用基板転向装置。
【請求項３】
前記環状の回転テーブルをエアーシリンダーやカム機構等により上下動するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置の液晶用基板転向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶用基板の露光装置において、液晶基板の向きを変えるために用いられる転向位置制御精度の高い機構を安価に提供することができる転向装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶基板の露光装置において、基板の向きを変えるための転向機構として図１に示すような電磁式ＤＤモータを使用した回転テーブルが用いられてきた。
【０００３】
ところが、露光する液晶用基板の大型化に伴い、回転テーブルも大型化し、それに伴ってＤＤモータも大型化してきた。またＤＤモータは電磁式であるため回転速度が速く、減速ギアを何段も重ねて減速し用しなければならなかった。そのため起動や停止の際の応答や転向位置制御を正確に行うためにロータリーエンコーダーが必要であり、その結果ＤＤモータを用いる転向装置は大型で高価なものになっていた。
【０００４】
又、転向装置が大型になると、搬送装置の途中などに設けた場合、搬送物を回転テーブル上に正しく移動するための移送手段を工夫しなければならなかった。
【０００５】
一方、回転機構として、近年圧電セラミックス素子を用いた所謂超音波モータと称されるものが、ＡＦカメラの自動焦点用レンズアクチュエータや時計等の負荷の少ない物体を回転させるモータとして使われている。
【０００６】
この圧電セラミックス素子を用いた超音波モータは、減速機構を用いることなく、低速運転することができ、しかも起動、停止の際の応答性が高く、回転位置制御を正確に行うことが出来るという長所があるが、現在、圧電セラミックス素子は、直径１００ｍｍ程度のものしか得られないので、駆動トルクが少なくて済むＡＦカメラの自動焦点用レンズアクチュエータや時計等に用いられている小型のものしかない。したがって、その超音波モータを、単純に１８００ｍ×１５００ｍｍ以上の大きさがある液晶基板に用いる転向装置として転用することはできなかった。
【非特許文献１】谷腰  欣司、「小型モータとその使い方」、日刊工業新聞社、１９９９年２月１０日、ｐ１７１−１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、従来の電磁式ＤＤモータ使用を廃止し、安価に精度よく液晶基板を転向させることができ、しかも搬送装置中に設けても液晶基板の移送装置が簡単な機構で済む転向装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、第１の発明は、上下の環状導電板間に適数の圧電セラミックス素子を粗又は密にサンドイッチ状に設け、上部導電板上にステータを固定し、その上部に環状のロータを配置した環状の超音波モータからなる環状の転向装置を構成し、その中心空間部に基板を搬送するコンベヤを配置したことを特徴とする露光装置の液晶用基板転向装置である。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、ステータの上部を櫛歯状としたことを特徴とする露光装置の液晶用基板転向装置である。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、環状の回転テーブルをエアーシリンダーやカム機構等により上下動するように構成したことを特徴とする露光装置の液晶用基板転向装置である。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、圧電セラミックス素子を用いた環状超音波モータを回転テーブルとして用いるようにしたので、電磁式ＤＤモータに比し、起動時や停止時の応答性や制御性が良いので、ロータリーエンコーダーのようなものを用いなくても、回転位置を検出する簡単で安価なセンサーで位置制御を容易に行うことができるため、非常に制御し易い。また、回転テーブルの中心部が空いているため、そこに基板を流れ方向に流すコンベヤを配置することができるので基板を回転テーブルの中心に移送するための特殊な装置の必要がなく、簡単な構成で済む利点があり、搬送装置の途中に設ける転向装置として優れている。
【００１２】
第２の発明によれば、摩擦力が増加すると共に、蠕動運動が確実に行われるようになり、液晶用基板をスリップなしに適確に回動させることができる。
【００１３】
第３の発明によれば、液晶用基板をコンベヤ装置上直進させたり、露光位置の変更を円滑且つ適確に行うことができる。
【実施例】
【００１４】
図２〜図５は本発明の第１の実施例を示すもので、図２は本発明にかかる環状の超音波モータを備えた露光装置における液晶用基板搬送装置全体の主要部の配置を示す平面図、図３は液晶基板回動制御のために設けた転向制御のための位置センサーと基準位置ピンと押し当てピンの配置を示す平面図、図４は液晶用基板転向装置の構成を示す斜視図、図５は回転テーブルを構成する環状超音波モータの分極方向を示す説明図である。
【００１５】
図２において、１は液晶用基板転向装置Ａの環状の回転テーブル兼用のロータ、２，３は前記液晶用基板転向装置Ａの入口側と出口側に設けたローラコンベヤ、４は液晶基板転向装置Ａの中心空間部に配置されたローラコンベヤ、５はローラコンベヤ４に配置されたロータ１の回転方向に向いたローラで、基板の中心部のたわみによる落ち込みを防止し、基板の回転を容易にする。
【００１６】
図３は基板Ｐの９０°転向制御のためのセンサーと、規制ピンの配置を示すもので、６，６は基板先端確認センサー、７はロータ１に設けた基板回転位置確認センサー発光部、８は図示しない機枠に設けた基板回転位置確認センサー受光部、９は基準ピン、１０は基板Pを基準ピン９に押し当てるための押し当てピンである。
【００１７】
図４は第１の実施例における転向装置の斜視図を示すもので、転向装置は次のように構成されている。
【００１８】
即ち、上下の環状導電板１１，１２間に適数の圧電セラミックス素子１３を粗（一定の間隔）にサンドイッチ状に設け、上部導電板１１上に環状のステータ１４を固定し、その上部に環状のロータ１を配置して環状の超音波モータからなる液晶用基板転向装置Ａを構成し、その中心空間部に基板を搬送するローラコンベヤ４を配置し、前記上下導電板１１，１２に回転制御装置１６から、１０KＨｚ〜４５KＨｚに周波数可変の２種類の交流電圧Ｅ１（Ｖ・ｓｉｎωｔ），Ｅ２（Ｖ・ｃｏｓωｔ）を印加し、前記周波数を変化させることにより、共振周波数で転向装置Ａの回転を制御するように構成されている。
【００１９】
なお、図示しなかったが、ロータ１の表面には基板吸着用の孔が設けられていて、転向時に基板Ｐとロータ１との位置関係がずれないようになっている。また、転向時には従来装置と同様に液晶用基板転向装置Ａがエアーシリンダーやカム機構等によって上昇するように構成されている。
【００２０】
この実施例では圧電セラミックス素子１３を粗に設けたが、密に設けてもよい。またステータ１４の材料としては一般に弾性体を用いるが、金属であってもよい。なお、下部導電板１２の下面には機枠への取付けを容易にするため環状のベース１５(材質は何でも良い)が取り付けられている。
【００２１】
図５は、圧電セラミックス素子１３を密に設けた場合の環状の超音波モータに交流電圧を印加した時の分極状況を示すもので、交互に分極されている。
【００２２】
ここに２０ＫＨｚ以上の共振周波数の交流電圧Ｅ１，Ｅ２をかけ、ステータ１４に振幅０．００１ｍｍ程度の定在波と、同時に全く同じ波長で周期が１／４だけ異なるもう一つの定在波を発生させると、これら二つが合成されて、ステータ１４にたわみ進行波が発生する。前述のとおり、ステータ１４はロータ１と摩擦力が発生しており、ステータ１４のたわみ進行波により、ロータ１は進行波と逆の方向に回転する。
【００２３】
小さな振動で繰り返し動かすため、速度は遅いが摩擦により回転力を伝えるために大きな力(トルク)が出せる。
【００２４】
今、図２又は図３において、コンベヤ２で基板Ｐが上流(図２又は図３の右側)から流れてくると、ローラコンベア２より高さ方向で低くなっている液晶用基板転向装置Ａの上方に基板Ｐが来て、基板先端位置確認センサー６，６で基板Ｐ先端位置を確認するとコンベア２は停止し、液晶用基板転向装置Ａがリフトアップしてローラコンベア２及び４のローラよりも高くなり、液晶用基板転向装置Ａのロータ１の部分で基板Ｐを支えるようになる。液晶用基板転向装置Ａがリフトアップする前は、基板Ｐがローラコンベア２で流れるようにローラコンベア２，４のローラ部分の方が高い。
【００２５】
液晶用基板転向装置Ａのロータ１の部分が、前述のように圧電セラミックス素子に交流電圧が加えられて回転をはじめ、基板Ｐが９０度回転して基板Ｐの方向が変わったところで、それを基板回転位置確認センサー受光部８が検出するとロータ１は停止する。
【００２６】
尚、基板Ｐの回転始め及び停止直前は液晶用基板転向装置Ａの回転を徐行させることは従来装置と同様である。回転速度は圧電セラミックス素子に加える交流電圧を増減させることで制御できるので大変容易である。
【００２７】
液晶用基板転向装置Ａが停止すると、液晶用基板転向装置Ａは下降を始め、ロータ１の部分の高さがローラコンベヤ２，４のローラよりも低くなり、基板Ｐはコンベヤ４に受け渡される。更に基板Ｐの位置決めのために前後の基準ピン９，９，９，９に基板Ｐを押し当てるように基板押し当てピン１０，１０，１０，１０が基板Ｐの微調位置合わせを行う。尚、この微調工程は従来装置と同様なのでここでは記載しない。
【００２８】
基板Ｐが正確な位置にセットされると、基板Ｐはローラコンベヤ４により上流または下流に流れる。また、液晶用基板転向装置Ａのロータ１で基板Ｐを回転させる際、基板Ｐが回転し易いように、液晶用基板転向装置Ａの中央空間部に配置されたローラコンベヤ４の中に回転方向を向いたローラ５を数個配置しておくと、基板Ｐの中央部のたわみによる落ち込みを防止し、基板回転を容易にするのに都合がよい。尚、このローラ５は液晶用基板転向装置Ａの上昇、下降と同期して動き、コンベヤが基板を上流、下流に移動させる際の障害にならないようになっていることは勿論である。
【００２９】
前記段落〔００２１〕以下に記載の圧電セラミックス素子でロータ１が回転する説明のところで、圧電セラミックス素子を密に配置した場合の図を用いてあるが、粗に配置してもロータ１を回転させることは勿論である。実施例の場合も回転させる負荷が大きくないので、粗に配置することにより圧電セラミックス素子の使用個数を減らし、コストも低く押えるようにした。
【００３０】
図６は、本発明の液晶用基板転向装置の異なる実施例を示すもので、ステータ１４’の上面を櫛歯状としてロータ１との摩擦力を増加させると共に，蠕動運動が一層確実に行われるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の転向装置の斜視図。
【図２】本発明の実施例の搬送装置全体の主要部の配置を示す平面図。
【図３】転向位置制御のための各位置センサーと基準位置ピンと押し当てピンの配置を示す平面図。
【図４】本発明の液晶用基板転向装置の構成を示す斜視図。
【図５】環状超音波モータの分極方向を示す説明図。
【図６】本発明の異なる実施例の環状超音波モータの斜視図。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ          液晶用基板転向装置
１          回転テーブル兼用のロータ
２，３，４  ローラコンベヤ
５          ローラ
６          基板先端位置確認センサー
７          基板回転位置確認センサー発光部
８          基板回転位置確認センサー受光部
９          基準ピン
１０        押し当てピン
１１，１２  環状導電板
１３        圧電セラミックス素子
１４        ステータ
１５        ベース
１６        回転制御装置
【図１】
2006245228.tif 000003
【図２】
2006245228.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006245228.tif 000006
【図５】
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【図６】
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